本系统涉及路测信令数据及核心网XDR数据,需要对信令数据进行协议解码、业务合成、统计、数据关联、数据入库、文件存储等后台处理;同时前端界面进行静态数据配置、关联分析、专题分析、流程展示、GIS/图表展示等功能。本系统采用三层架构:采集合成、数据处理、应用展现。
在路测中,核心网问题导致的异常事件从空口信令分析并不能发现所有问题,某些事件对应的所有的信令流程都正常,单纯从路测信令中并不能发现导致本次未接通的深层次原因。
从无线侧和核心网侧全面诊断根音,精准定位网络问题,实现端到端的业务质量优化。
VoLTE端到端分析系统
路测分析的局限性
信令端到端优化系统分析过程:VOLTE呼叫出现未接通,对应的SIP状态为503(服务不可用),通过本系统定位出导致未接通的原因是S1MME接口的S1ERAB创建失败(无线网异常导致,原因为X2 Handover triggered)。
现象:主叫VOLTE起呼后,在S11接口进行了承载创建,但此次承载在S1MME接口的E-RAB创建失败,最终收到IMS网络下发的sip503消息,服务不可用。
结论:通过本课题研发的系统能够快速判断出VOLTE路测呼叫过程中发生的未接通的深层次原因,指导省公司进行故障定位。
省公司反馈信息:根据MME厂家反馈,如果呼叫时创建承载恰好与切换同时发生,MME内设置的算法是:切换具有更高的优先级,所以EPC拒绝了承载更新,而只执行切换,导致IMS下发sip 503消息中断呼叫。
路测数据与信令数据结合分析定界网络异常原因
信令数据源:VOLTE业务的数据来源于路测系统和省公司的信令监测系统。其中路测系统是从路测终端芯片直接提取到的信令(提取方法参考后续说明),而省公司的信令监测系统根据路测系统中的号码,过滤出对应的原始数据包(PCAP格式),做为路测对应的核心网数据。
路测数据:路测数据对应的为空口,制式包括LTE、GSM和TD-SCDMA;LTE制式中包含了SIP、ESM、EMM、RRC;GSM制式包含了CC、MM、RR;TD-SCDMA制式包含了CC、MM、RRC。
核心网数据:核心网涉及IMS、LTE EPC和HSS三部分,数据主要采集以下接口: Gm 、Mw、ISC;S1-MME、S6a、S11、Sv;Cx、Dx、Gx、Rx、Sh。
SIP信令解码关联合成
在所有接口中,对SIP信令的XDR合成规则是相同的,以路测中的VOLTE呼叫对应的SIP信令为例,XDR合成规则;合成程序收到INVITE请求消息时创建SIP呼叫XDR,XDR中消息类型MSG TYPE字段为INVITE消息类型(代码为1);使用INVITE消息中的CALL ID作为HASH键值进行相关消息的关联,提取INVITE中的重要参数到XDR中,例如主被叫域信息等;当收到ACK For INVITE时,表示呼叫请求已经成功,开始通话,XDR中记录振铃时延;当收到200 OK For Bye信令时,表示挂机成功,SIP呼叫XDR生成结束,CDR_RESULT字段填0(合成成功),CALL_RESULT字段填1 (呼叫成功) ,error code字段填-1 (无SIP错误码) ,记录通话时长、拆线时长等字段。
路测与核心网信令同步
以路测时间为基准,将路测和核心网均出现的下行SIP、ESM、EMM三类信令做为时间同步的对象,对核心网每个信令时间进行调整,调整算法描述如下:
①将核心网中每一条上述3类同步信令的时间进行调整,时间调整为路测绝对时间减1毫秒;
②计算核心网同步信令时间差;
③记录上述时间差,做为核心网后续所有信令的时间偏移量,直到下一条下行SIP、ESM、EMM信令出现;
④如果调整后的核心网SIP、ESM和EMM上行信令早于或等于路测中相同的SIP、ESM和EMM信令时,需要调整为路测时间加1毫秒;
异常原因定位
实现对自动路测中未接通、掉话原因的深层次原因定位,主要判断步骤:
①判断是否通话正常结束;
②判断是否有核心网数据;
③遍历呼叫过程涉及的所有接口的XDR是否有异常结束;
④取得离起呼时间最近的异常结束对应的XDR进程、原因大类、原因小类做为本次呼叫的故障原因;
问题分析:通过客户端的直观化界面,完成包含关联分析、GIS分析、业务性能分析、网络性能分析和时延分析等专项分析功能;
关联分析:展现了每次路测VOLTE呼叫的开始和结束时间、主被动叫号码、占用制式、通话时长、呼叫结果、呼叫异常对应的原因大类、原因小类和接口及流程等信息,还可以详细查看信令流程以及详细的信令解码;
GIS展现:展现每次呼叫对应的服务小区的地理位置;
指标统计:包括按业务维度和设备维度统计的业务性能和网络性能,以及切换时延专题分析,具体是接通率、掉话率、切换成功率、切换时延等。